补热塔复合式水源热泵系统研究

我国北方地区水源热泵系统广泛存在冬夏热不平衡、冬季地下水温过低的现象。利用夏季较高温度的空气进行补热塔补热是技术经济性较好的方式。提出利用补热塔对水源热泵进行补热的方案。通过对补热塔复合式水源热泵系统进行阐述,总结了补热塔复合式水源热泵系统的特点。阐述了补热塔复合式水源热泵系统的运行方式和发展趋势,并对补热塔复合式水源热泵系统的前景进行展望,为今后的研究与应用提供理论参考。

地源热泵被动式补热塔实验分析

随着地源热泵系统的长时间使用,系统从地下取热量大于补给地下的热量,导致地下温度降低,进而降低了地源热泵系统的效率。对此,本文研发了一种地源热泵被动式补热塔,通过空气与水的热湿交换使水温升高,将热量送回地下,提高补热量的能流密度,以尽量小的能源消耗达到为地下土壤补热目的。并对补热塔进行了实验分析来确定补热塔的可行性及研究的空间。通过实验测试得到,在实验室干球温度24.7℃,湿球温度14.9℃的条件下,进行一次热湿交换,地源热泵被动式补热塔可以将水温提升0.7~1.3℃。由此,可以推断在夏季工况下,水温有更大的提升空间;由实验数据得到,被动式补热塔使水温升高的平衡点为15.2℃,约等于空气的湿球温度。实验计算得到,对空气侧的偏差为7.6%,对水侧的偏差为8.5%,计算所得的热平衡偏差值均小于10%,实验结果具有可行性。对实验结果分析,如果在夏季工况下,利用空气与水的热湿交换使水温提升,由水将热量带到地下,是地下水温度升高,达到为地下大量补热是可行的。

基于?传递与?分析方法的补热塔可行性研究

为解决寒冷地区地下水冷堆积问题,本研究以热力学第一、第二定律为基础,从[火用]传递的角度分析当水温低于空气露点温度时,补热塔对地下水进行补热时空气与水的热湿交换过程。在本研究中,设定空气初始状态作为[火用]分析的参考点,并考虑补热过程中湿空气发生了相变,由此,对水[火用]的表达式进行新的解读。为此工况下补热塔的设计以及气、水参数的设置提供理论支持。在夏季或者过渡季对地下水进行补热是解决地源热泵系统造成冷堆积问题的解决方法。由温度较低的地下水与环境中温度较高的空气进行热湿交换,该过程既能使水的温度升高,又可尽量少地消耗能量。